一底面积为4x10的负3次方平方米的圆柱体静止在水平桌面上。用弹簧测...
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发布时间：2024-10-01 21:08
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时间：2024-10-17 16:00
如图1所示，一底面积为4×10-3m2的圆柱体静止在水平桌面上．用弹簧测力计挂着此圆柱体从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，烧杯中原来水的深度为20cm．圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，整个过程所用时间为10s．图2是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象．（取g=10N/kg）求：
（1）此圆柱体的重力是多少？
（2）圆柱体未浸入水中时，烧杯底部受到水的压强是多少？
（3）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是多少？
（4）圆柱体的体积是多少？
（5）圆柱体的密度是多少？
（6）圆柱体在整个运动过程中的平均速度是多少？
（7）分析图象BC段，可得结论：物体浸没液体之前，浸入液体的深度越深，实质上是指
————越大，受到的浮力越大．
（8）分析图象CD段，可得结论：物体浸没液体后，物体所受浮力大小与
————无关．
解答：（1）由图像可得G=12N（图像最上面那段没变，说明他这段时间还没入水，所以没受水的浮力
（2）∵圆柱体未进入前水深20cm=0.2m∴由p=ρgh得
p=1X1000kg/m³X10N/kgX0.2m
p=2X1000帕
(3)由CD段可得F浮=12N-8N=4N（CD段也没变，但它已经入水了，说明它已经完全浸没，故浮力不变，此时弹簧测力计示数8N，用其未受浮力时重力去减即得）
（4）由F浮=ρgv得
4N=1X1000kg/m³X10N/kgXV
解得V=0.0004m³
(5)∵G=12N ∴由G=mg得 m=G/g m=1.2kg
∵ρ=m/v ∴ρ=1.2kg/0.0004m³ρ=3X1000kg/m³
（6）S=圆柱体高+水深
即S=0.0004m³/0.004㎡+0.2m
S=0.3m
∴由V=S/t得 V=0.3m/10s V=0.03m/s
（7）物体排开液体的体积
（8）物体浸入液体深度
